đồ án ;Chuyển mạch nhãn đa giao thức không dây WMPLS

Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
LỜI NÓI ĐẦU iii
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT v
DANH MỤC HÌNH VẼ viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU x
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA
GIAO THỨC MPLS 1
1.1. Giới thiệu chung về chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS 1
1.1.1. Khái niệm MPLS 1
1.1.2. Lý do ra đời 1
1.1.3. Đặc điểm MPLS 1
1.2. Các thành phần của MPLS 3
1.2.1. Các thiết bị trong mạng 3
1.2.2. Đường chuyển mạch nhãn LSP 3
1.2.3. Nhãn và các vấn đề liên quan 4
1.3. Hoạt động của MPLS 7
1.3.1 Hoạt động cơ bản 7
1.3.2. Định tuyến 8
1.3.3. Các chế độ hoạt động 10
1.4. Các giao thức trong MPLS 12
1.4.1. Giao thức phân bổ nhãn LDP 12
Giao thức phân phối nhãn được nhóm nghiên cứu MPLS của IETF xây dựng và ban
hành dưới tên RFC 3036. Phiên bản mới nhất được công bố năm 2001 đưa ra những định
nghĩa và nguyên tắc hoạt động của giao thức LDP 12
Giao thức phân phối nhãn được sử dụng trong quá trình gán nhãn cho các gói thông tin.
Vị trí của giao thức LDP và các mối liên kết chức năng cơ bản của LDP với các giao
thức khác thể hiện trên hình 1.7. Giao thức LDP là giao thức điều khiển tách biệt được
các LSR sử dụng để trao đổi và điều phối quá trình gán nhãn/FEC. Giao thức này là một
tập hợp các thủ tục trao đổi các bản tin cho phép các LSR sử dụng giá trị nhãn thuộc

FEC nhất định để truyền các gói thông tin 12
Một kết nối TCP được thiết lập giữa các LSR đồng cấp để đảm bảo các bản tin LDP
được truyền một cách trung thực theo đúng thứ tự. Các bản tin LDP có thể xuất phát từ
bất cứ một LSR (điều khiển đường chuyển mạch nhãn LSR độc lập) hay từ LSR biên lối
ra (điều khiển LSP theo lệnh) và chuyển từ LSR phía trước đến LSR phía sau cận kề.
Việc trao đổi các bản tin LDP có thể được khởi phát bởi sự phát hiện của luồng số liệu
đặc biệt, bản tin lập dự trữ RSVP hay cập nhập thông tin định tuyến. Khi một cặp LSR
đã trao đổi bản tin LDP cho một FEC nhất định thì một đường chuyển mạch LSP từ đầu
vào đến đầu ra được thiết lập sau khi mỗi LSR ghép nhãn đầu vào với nhãn đầu ra tương
ứng trong LIB của nó. LDP có thể hoạt động giữa các LSR kết nối trực tiếp hay không
trực tiếp 12
1.4.2. Giao thức dành trước tài nguyên RSVP 19
1.5 Kết luận chương 1 24
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC
KHÔNG DÂY WMPLS 25
2.1. Giới thiệu chung về IP di động 25
2.1.1. Xu hướng và thách thức 25
2.1.2. Định tuyến trong các mạng IP di động 26
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-i-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
2.2. Chuyển mạch nhãn đa giao thức không dây WMPLS 29
2.2.1. Nhu cầu phát triển của WMPLS 29
2.2.2. Cấu trúc gói tin WMPLS 30
2.2.3. Giao thức sử dụng trong WMPLS 31
2.2.4. Lựa chọn phổ tần cho WMPLS 34
2.2.5 Kỹ thuật WMPLS 37
2.2.6. Mạng MPLS di động 39
2.3. Kết luận chương 2 42
CHƯƠNG 3: QUẢN LÝ DI ĐỘNG CHO CÁC MẠNG WMPLS 43

3.1. Giới thiệu 43
3.2. Một số giải pháp liên quan 44
3.3. Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS di động Micro 46
3.3.1. Thủ tục đăng ký trong MPLS di động Micro 46
3.3.2. Hỗ trợ chuyển giao trong MPLS di động Micro 48
3.3.3. Các cơ chế chuyển giao trong MPLS di động Micro 50
3.3.4. Phân tích và ước lượng hiệu suất 55
3.4. Kết luận chương 3 67
KẾT LUẬN 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-ii-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành công nghiệp viễn thông cũng phát
triển không ngừng. Số người sử dụng các dịch vụ mạng tăng đáng kể, theo dự đoán
con số này đang tăng theo hàm mũ. Ngày càng có nhiều các dịch vụ mới và chất lượng
dịch vụ cũng được yêu cầu cao hơn. Trước tình hình này, các vấn đề về mạng bắt đầu
bộc lộ, các nhà cung cấp mạng và các nhà cung cấp dịch vụ cũng đã có nhiều nỗ lực để
nâng cấp cũng như xây dựng hạ tầng mạng mới. Nhiều công nghệ mạng đã ra đời
nhằm đáp ứng tốt nhất nhu cầu của khách hàng và giải quyết các vấn đề nảy sinh.
Trong số đó chúng ta phải kể đến công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS.
Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS là kết quả phát triển của
nhiều công nghệ chuyển mạch IP sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như của ATM để tăng
tốc độ truyền gói tin mà không cần thay đổi các giao thức định tuyến của IP. Bên cạnh
độ tin cậy, công nghệ MPLS cũng hỗ trợ quản lý mạng dễ dàng và đơn giản hơn. Bằng
cách giám sát lưu lượng tại các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR), nghẽn lưu
lượng sẽ được phát hiện và vị trí xảy ra nghẽn lưu lượng có thể được xác định nhanh
chóng.
Hiện nay, công nghệ mạng không dây đang có xu hướng phát triển rất mạnh

mẽ. Do đó, việc mở rộng MPLS sang lĩnh vực không dây là một xu hướng tất yếu.
Chuyển mạch nhãn đa giao thức không dây WMPLS đang là vấn đề được quan tâm
nhiều hiện nay. Đồ án của em sẽ trình bày các vấn đề liên quan đến WMPLS trong 3
chương theo bố cục sau đây:
 Chương 1: Tổng quan về công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
 Chương 2: Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức không dây WMPLS
 Chương 3: Quản lý di động cho các mạng WMPLS
Do công nghệ WMPLS còn tương đối mới, việc tìm hiểu các vấn đề WMPLS
đòi hỏi phải có kiến thức sâu rộng và lâu dài. Do vậy đồ án không tránh khỏi những sai
sót. Rất mong nhận được sự phê bình, góp ý của các thầy cô giáo và các bạn.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Lê Nhật Thăng đã tận tình hướng dẫn
em trong suốt quá trình làm đồ án.
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-iii-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Viễn thông đã giúp đỡ em
trong thời gian qua và xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân những
người đã giúp đỡ động viên em trong quá trình học tập.
Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2006
Sinh viên
Đào Thị Minh Ngọc
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-iv-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Thuật ngữ Tên Tiếng Anh Chú giải
AP Access Point Điểm truy nhập
ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ
ATM Asynchronous Transfer Mode Truyền dẫn không đồng bộ
BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng đường biên

BS Base Station Trạm gốc
CMR Call-to-Mobility Ratio Tỉ số tốc độ gói đến và tốc độ di
động
CoS Class of Service Phân lớp dịch vụ
CQR Classing-Queing-Scheduling Phân lớp-Hàng đợi và lập lịch
CRC Cycle Redundant Check Kiểm tra dư chu trình
CR Constrained Routing Định tuyến cưỡng bức
CR-LDP Constrained Routing - LDP Định tuyến cưỡng bức - LDP
CTMC Continuous-Time Markov Chain Chuỗi Markov thời gian liên tục
ER Explicit Routing Định tuyến hiện
FA Foreign Agent Đại diện ngoại trú
FCC Frequence Control Community Cục quản lý tần số
FEC Fowarding Equivalent Class Lớp chuyển tiếp tương đương
FMIP Fast-handoff Mobile IP Cơ chế chuyển giao nhanh cho IP
di động
FR Frame Relay Chuyển tiếp khung
HA Home Agent Đại diện thường trú
ICMP
Internet-Control-Message
Protocol
Giao thức bản tin điều
khiển Internet
ID Identifier Nhận dạng ID
IETF Internet Engineering Task Force Nhóm tác vụ kỹ thuật Internet
IGMP
Internet Group
Management Protocol
Giao thức quản lý nhóm
Internet
IP Internet Protocol Giao thức liên mạng

LC-ATM Label Controlled-ATM ATM được điều khiển nhãn
LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân bổ nhãn
LER Label Edge Router Bộ chuyển mạch nhãn biên
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-v-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
LFIB Label Forwarding Information
Base
Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn
LMDS Local Multipoint Distribution
System
Hệ thống phân bố đa điểm cục bộ
LSP Label Switched Path Đường dẫn chuyển mạch nhãn
LSR Label Switch Router Router chuyển mạch nhãn
MAC Media Access Controller Bộ điều khiển truy nhập
phương tiện
MH Mobile Host Host di động
MIP-RR Mobile IP- Regional Registration Cơ chế cập nhật đăng ký cho IP
di động
MMDS Multichannel Multipoint
Distribution Service
Dịch vụ phân bố đa điểm -
đa kênh
MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MSO Mobile Switching Office Trung tâm chuyển mạch di động
PDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức
PHB Per Hop Behavior Bộ ứng xử trên từng chặng
PNNI Pravite-Network-Network
Interface
Giao diện mạng riêng

PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm - điểm
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
RA Routing Area Vùng định tuyến
RESV Resevation Bản tin dành trước
RFC Request For Comment Yêu cầu ý kiến
RSVP Resource Resevation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên
SONET Synchronous Optical Network Mạng truyền dẫn quang đổng bộ
TCP Transission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn
TLV Type-Length-Value Kiểu mã hóa độ dài-giá trị
TTL Time To Live Thời gian sống
UDP User Datagram Protocol Giao thức lược đồ dữ liệu
UMTS Universe-Mobile
Telecommunication System
Hệ thống thông tin di động toàn
cầu
UNI
User-Network Interface
Giao diện người sử dụng-mạng
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-vi-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt
UNII Unlicensed National Information
Infrastructure
Hệ thống thông tin quốc gia
không được cấp phép
VCI Virtual Circuit Identifier Nhận dạng kênh ảo
VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng đường ảo
VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo
WAN Wide Area Network Mạng diện rộng
WATM Wireless-ATM Phương thức truyền tải không

đồng bộ không dây
WMPLS Wireless-MPLS Chuyển mạch nhãn đa giao thức
không dây
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-vii-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. 1: Khuôn dạng tiêu đề nhãn MPLS 4
Hình 1. 2: Cấu trúc ngăn xếp nhãn 5
Hình 1.3: Định tuyến hiện 9
Hình 1. 4: Khung MPLS với PPP/Ethernet là lớp liên kết dữ liệu 10
Hình 1. 5: Khung MPLS với ATM là lớp liên kết dữ liệu 11
Hình 1. 6: Khung MPLS với FR là lớp liên kết dữ liệu 11
Hình 1.7: Vị trí giao thức LDP trong bộ giao thức MPLS 13
Hình 1. 8: Tiêu đề LDP 14
Hình 1. 9: Mã hoá TLV 15
Hình 1. 10: Khuôn dạng các bản tin LDP 15
Hình 1. 11: Thủ tục phát hiện LSR lân cận 18
Hình 1.12: Các thực thể hoạt động RSVP 20
Hình 1. 13: Các bản tin PATH và RESV 20
Hình 1. 14: Nhãn phân phối trong bảng tin RESV 22
Hình 2.1: Chức năng cơ bản mạng IP di động 27
Hình 2.2a: Tiêu đề WMPLS khi không có trường Control và CRC 30
31
Hình 2.2b: Tiêu đề WMPLS có trường Control và CRC 31
Bảng 2.1 và 2.2 dưới đây chỉ ra ý nghĩa các bit trong tiêu đề WMPLS 31
Hình 2.3a: Mở rộng cho bản tin yêu cầu nhãn CR-LDP 32
Hình 2.3b: Mở rộng cho bản tin liên kết nhãn CR-LDP 32
Hình 2.4a: Khuôn dạng của bản tin PATH 33
Hình 2.4b: Khuôn dạng của bản tin RESV 33

Hình 2.5: Khuôn dạng của LABEL_REQUEST 33
Hình 2.6a: Thực thể SESSION trong đường hầm LSP_IPv4 34
Hình 2.6b: Thực thể SESSION trong đường hầm LSP_IPv6 34
Hình 2.7: Cấu trúc mạng MMDS với một anten bao phủ một vùng 35
Hình 2.8: Cấu trúc mạng LMDS với nhiều anten bao phủ một vùng 36
(có hơn một cột thu phát) 36
Hình 2.9: Kiến trúc lớp WMPLS 36
Hình 2.10: Thiết lập đường với thủ tục chuyển giao WMPLS 38
Hình 2.11: Mạng di động MPLS 39
Hình 2.12: Thiết lập đường chuyển mạch nhãn trong một mạng di động 40
Hình 3.1: Kiến trúc của một mạng truy nhập không dây MPLS di động Micro. .46
Hình 3.2: Đăng ký nút di động trong MPLS Micro di động 47
Hình 3.3: Thủ tục chuyển giao ngoài LER trong MPLS Micro di động 50
Hình 3.4a: Hoạt động của FH-Micro trước chuyển giao 52
Hình 3.4b: FH-Micro trong quá trình chuyển giao 52
Hình 3.5: Hoạt động của FC-Micro 54
Hình 3.6: Cây nhị phân đầy đủ độ sâu ℓ của một mạng truy nhập 56
Hình 3.8: Chi phí sử dụng liên kết 63
Hình 3.9: Chi phí cập nhật đăng ký theo ℓ tại mỗi chuyển giao lớp 3 64
Hình 3.10: Ảnh hưởng của Lth đến chi phí cập nhật đăng ký trong FC-Micro 65
Hình 3.11: Ảnh hưởng của CMR đến chi phí cập nhật đăng ký 65
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-viii-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ
Hình 3.12: Tổng các gói tin bị mất trong một phiên liên lạc theo thời gian cư trú
tại FA 67
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-ix-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục bảng biểu
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Giá trị các bit cờ trong tiêu đề gói tin WMPLS 31
Bảng 2.2: Các bit điều khiển báo nhận lỗi và điều khiển luồng trong tiêu đề
WMPLS 31
Bảng 3.1: Bảng nhãn của LERG sau đăng ký 47
Bảng 3.2: Bảng nhãn của một LER/FA sau khi chuyển giao trong LER 49
Bảng 3.3: Bảng nhãn của LERG sau khi chuyển giao ngoài LER 50
Bảng 3.4: Thiết lập các tham số 62
Bảng 3.5: Thời gian chuyển giao trung bình của các cơ chế tính theo ms 66
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-x-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH
NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS
1.1. Giới thiệu chung về chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
1.1.1. Khái niệm MPLS
MPLS là một giải pháp chuyển mạch IP và được chuẩn hoá bởi IETF.
MPLS là viết tắt của cụm từ: chuyển mạch nhãn đa giao thức (Multiprotocol
Label Switching).
 Gọi là chuyển mạch nhãn vì nó sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn làm kỹ
thuật chuyển tiếp ở lớp bên dưới (lớp 2).
 Gọi là đa giao thức vì MPLS có thể hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng
(lớp 3), không chỉ riêng IP.
1.1.2. Lý do ra đời
Với mục tiêu kết hợp hai kỹ thuật IP và ATM với nhau, cụ thể là kết hợp ưu
điểm của IP (ví dụ cơ cấu định tuyến) và của ATM (như phương thức chuyển mạch),
MPLS gồm hai chức năng quan trọng sau:
 Chức năng chuyển tiếp gói tin: sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn. Bản chất
là: tìm chặng kế tiếp của gói tin trong một bảng chuyển tiếp nhãn, sau đó
thay thế giá trị nhãn của gói, rồi chuyển ra cổng ra của bộ định tuyến.
 Chức năng điều khiển: gồm (a) các giao thức định tuyến lớp mạng có

nhiệm vụ phân phối thông tin giữa các LSR và (b) thủ tục gán nhãn để
chuyển thông tin định tuyến thành bảng định tuyến chuyển mạch nhãn.
1.1.3. Đặc điểm MPLS
 Tốc độ và trễ: Với mạng chuyển mạch gói, các tham số hiệu năng cơ bản
là tốc độ, tỷ lệ mất gói, trễ và độ biến thiện trễ của lưu lượng người sử
dụng. Cơ chế chuyển tiếp IP truyền thống là quá chậm để xử lý tải lưu
lượng lớn trên mạng Internet toàn cầu hay trong các liên mạng. Ngược
lại với chuyển tiếp IP, chuyển mạch nhãn đạt được tốc độ cao vì giá trị
nhãn nhỏ được đặt ở tiêu đề của gói và được sử dụng để truy nhập bảng
chuyển tiếp tại bộ định tuyến, nghĩa là nhãn được sử dụng để tìm kiếm
trong bảng định tuyến. Việc tìm kiếm này chỉ yêu cầu một lần truy nhập
tới bảng, khác với truy nhập bảng định tuyến truyền thống, khi mà việc
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-1-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
tìm kiếm có thể cần đến hàng ngàn lần truy nhập. Kết quả của hoạt động
này là lưu lượng người sử dụng trong gói sẽ được chuyển qua mạng
nhanh hơn nhiều, đồng thời sự tích lũy trễ cũng giảm được một cách
đáng kể so với trong mạng IP truyền thống.
 Jitter: Là sự thay đổi độ trễ của lưu lượng người sử dụng do việc chuyển
gói tin qua nhiều node trong mạng để chuyển tới đích của nó. Tại từng
node, địa chỉ đích trong gói phải được kiểm tra và so sánh với danh sách
địa chỉ đích khả dụng trong bảng định tuyến của node, do đó trễ và biến
thiên trễ phụ thuộc vào số lượng gói và khoảng thời gian mà bảng tìm
kiếm phải xử lý trong khoảng thời gian xác định. Kết quả là tại node cuối
cùng, Jitter là tổng cộng tất cả các biến thiên độ trễ tại mỗi node giữa bên
gửi và bên thu. Với gói là thoại thì do Jitter cuộc thoại bị mất đi tính liên
tục. Do chuyển mạch nhãn hiệu quả hơn, lưu lượng người dùng được gửi
qua mạng nhanh hơn và ít Jitter hơn so với định tuyến IP truyền thống.
 Khả năng mở rộng mạng: Chuyển mạch nhãn không chỉ cung cấp các

dịch vụ tốc độ cao mà nó còn có thể hỗ trợ khả năng mở rộng tương đối
mềm dẻo cho mạng. Khả năng mở rộng liên quan đến năng lực điều
chỉnh của hệ thống để phù hợp với sự tăng nhanh của số người sử dụng
mạng. Chuyển mạch nhãn cung cấp giải pháp cho sự phát triển nhanh
chóng và xây dựng các mạng lớn bằng việc cho phép một lượng lớn các
địa chỉ IP được kết hợp với một hay vài nhãn. Giải pháp này giảm đáng
kể kích cỡ bảng địa chỉ và cho phép bộ định tuyến hỗ trợ nhiều người sử
dụng hơn.
 Tính đơn giản: Chuyển mạch nhãn là giao thức chuyển tiếp cơ bản,
chuyển tiếp gói chỉ dựa vào nhãn. Do tách biệt giữa điều khiển và
chuyển tiếp nên kỹ thuật điều khiển dù phức tạp cũng không ảnh hưởng
đến hiệu quả của dòng lưu lượng người sử dụng. Cụ thể là, sau khi ràng
buộc nhãn được thực hiện, các hoạt động chuyển mạch nhãn để chuyển
tiếp lưu lượng là đơn giản, có thể được thực hiện bằng phần mềm, bằng
mạch tích hợp chuyên dụng hay bằng các bộ xử lý đặc biệt.
 Sử dụng tài nguyên: Các mạng chuyển mạch nhãn không cần nhiều tài
nguyên mạng để thực hiện các công cụ điều khiển trong việc thiết lập
các đường đi chuyển mạch nhãn cho lưu lượng người sử dụng.
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-2-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
 Điều khiển đường đi: Chuyển mạch nhãn cho phép các đường đi qua
một liên mạng được điều khiển tốt hơn. Nó cung cấp một công cụ để bố
trí các node và liên kết lưu lượng phù hợp hơn, thuận lợi hơn, cũng như
đưa ra chính xác các phân lớp lưu lượng (dựa trên các yêu cầu về QoS)
khác nhau của dịch vụ.
1.2. Các thành phần của MPLS
1.2.1. Các thiết bị trong mạng
LSR là một thiết bị định tuyến tốc độ cao trong lõi của một mạng MPLS, nó
tham gia vào việc thiết lập các đường dẫn chuyển mạch nhãn (LSP) bằng cách sử dụng

giao thức báo hiệu nhãn thích ứng và thực hiện chuyển mạch tốc độ cao lưu lượng số
liệu dựa trên các đường dẫn được thiết lập.
LER là một thiết bị hoạt động tại biên của mạng truy nhập và mạng lõi MPLS.
Các LER hỗ trợ đa cổng được kết nối tới các mạng khác nhau (chẳng hạn FR, ATM và
Ethernet). LER đóng vai trò quan trọng trong việc chỉ định và huỷ bỏ nhãn khi lưu
lượng vào trong hay đi ra khỏi mạng MPLS. Sau đó, tại lối vào nó thực hiện việc
chuyển tiếp lưu lượng vào mạng MPLS sau khi đã thiết lập LSP nhờ các giao thức báo
hiệu nhãn và phân bổ lưu lượng trở lại mạng truy nhập tại lối ra.
1.2.2. Đường chuyển mạch nhãn LSP
LSP: là một đường đi để gói tin qua mạng chuyển mạch nhãn trọn vẹn từ điểm
bắt đầu dán nhãn đến điểm nhãn bị loại bỏ khỏi gói tin. Các LSP được thiết lập trước
khi truyền dữ liệu
Đường hầm LSP: LSP từ đầu tới cuối được gọi là đường hầm LSP, nó là chuỗi
liên tiếp các đoạn LSP giữa hai node kề nhau. Các đặc trưng của đường hầm LSP,
chẳng hạn như phân bổ băng tần, được xác định bởi sự thoả thuận giữa các node,
nhưng sau khi đã thoả thuận, node lối vào (bắt đầu của LSP) xác định dòng lưu lượng
bằng việc chọn lựa nhãn của nó. Khi lưu lượng được gửi qua đường hầm, các node
trung gian không kiểm tra nội dung của tiêu đề mà chỉ kiểm tra nhãn. Do đó, phần lưu
lượng còn lại được xuyên hầm qua LSP mà không phải kiểm tra. Tại cuối đường hầm
LSP, node lối ra loại bỏ nhãn và chuyển lưu lượng IP tới node IP.
Có thể sử dụng các đường hầm LSP để thực hiện các chính sách kỹ thuật lưu
lượng liên quan tới việc tối ưu hiệu năng mạng. Chẳng hạn, các đường hầm LSP có thể
được di chuyển tự động hay thủ công ra khỏi vùng mạng bị lỗi, tắc nghẽn, hay là node
mạng bị nghẽn cổ chai. Ngoài ra, nhiều đường hầm LSP song song có thể được thiết
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-3-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
lập giữa hai node, và lưu lượng giữa hai node đó có thể được chuyển vào trong các
đường hầm này theo các chính sách cục bộ.
Trong mạng MPLS các LSP được thiết lập bằng một trong ba cách đó là: Định

tuyến từng chặng, định tuyến hiện (ER) và định tuyến cưỡng bức (CR).
Một số khái niệm liên quan tới đường chuyển mạch nhãn là đường lên và
đường xuống.
Đường lên (Upstream): Hướng đi dọc theo đường dẫn từ đích đến nguồn. Một
router đường lên có tính chất tương đối so với một router khác, nghĩa là nó gần nguồn
hơn router được nói đến đó dọc theo đường dẫn chuyển mạch nhãn.
Đường xuống (Downstream): Hướng đi dọc theo đường dẫn từ nguồn đến
đích. Một router đường xuống có tính chất tương đối so với một router khác, nghĩa là
nó gần đích hơn router được nói đến đó dọc theo đường dẫn chuyển mạch nhãn.
1.2.3. Nhãn và các vấn đề liên quan
1.2.3.1. Nhãn, ngăn xếp nhãn, không gian nhãn
Tiêu đề MPLS: MPLS định nghĩa một tiêu đề có độ dài 32 bit, được đặt ngay
sau tiêu đề lớp 2 và trước một tiêu đề lớp 3.
Cấu trúc tiêu đề MPLS
Hình 1. 1: Khuôn dạng tiêu đề nhãn MPLS
Ý nghĩa các trường
 Nhãn: là một thực thể có chiều dài cố định (20 bit) dùng làm cơ sở cho
việc chuyển tiếp.
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-4-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
 Exp (Experimental): Các bit Exp được dự trữ về mặt kỹ thuật cho sử
dụng thực tế. Chẳng hạn sử dụng những bit này để chỉ thị QoS - thường
là một bản sao trực tiếp của các bit chỉ thị độ ưu tiên trong gói IP. Khi
các gói MPLS bị xếp hàng, có thể sử dụng các bit Exp như cách sử dụng
các bit chỉ thị độ ưu tiên IP.
 BS (Bottom of stack): Bit này dùng để chỉ thị cho nhãn ở cuối ngăn xếp
nhãn. Nhãn ở đáy của ngăn xếp nhãn có giá trị BS bằng 1. Các nhãn
khác có giá trị bit BS bằng 0.
 TTL (Time To Live): Thông thường các bit TTL là một bản sao trực tiếp

của các bit TTL trong tiêu đề gói IP. Chúng giảm giá trị đi một đơn vị
khi gói đi qua mỗi chặng để tránh lặp vòng vô hạn. TTL cũng có thể
được sử dụng khi các nhà điều hành mạng muốn giấu cấu hình mạng
nằm bên dưới.
Ngăn xếp nhãn là một tập các nhãn có thứ tự được chỉ định cho gói. Việc xử lý
các nhãn này cũng tuân theo một thứ tự .
Hình 1. 2: Cấu trúc ngăn xếp nhãn
Nếu ngăn xếp nhãn của gói có độ sâu m, nhãn tại đáy của ngăn xếp được xem
như là nhãn mức 1, nhãn trên nó là nhãn mức 2, và nhãn trên cùng là nhãn mức m.
Mục đích ngăn xếp nhãn: tăng cường các dịch vụ (VPN, CoS), cho mở rộng
mạng (phân cấp) …
Không gian nhãn: Thuật ngữ không gian nhãn dùng để chỉ ra cách thức mà
một nhãn được kết hợp với một LSR. Có hai phương pháp để phân nhãn giữa các LSR,
tương ứng với hai dạng không gian nhãn, đó là: không gian nhãn theo từng giao diện
và không gian nhãn theo từng node.
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-5-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
Không gian nhãn theo từng giao diện: Nhãn được kết hợp với một giao diện
nào đó trên một LSR, ví dụ như DS3 hoặc giao diện SONET. Không gian nhãn loại
này thường được sử dụng với các mạng ATM và FR, trong đó các nhãn nhận dạng
kênh ảo được kết hợp với một giao diện. Nếu LSR sử dụng một giá trị giao diện để giữ
một bản ghi các nhãn trên mỗi giao diện thì một giá trị nhãn có thể được tái dùng tại
mỗi giao diện, miễn là thoả mãn điều kiện một nhãn là duy nhất trong không gian
nhãn. Theo một nghĩa nào đó, bộ nhận dạng giao diện này trở thành một nhãn bên
trong tại LSR, khác với nhãn bên ngoài được gửi giữa các LSR.
Không gian nhãn theo từng node (theo tất cả các giao diện): Ở đây, nhãn đến
được dùng chung cho tất cả các giao diện trên node. Điều này có nghĩa là node (host
hay router) phải ấn định nhãn trên tất cả các giao diện.
1.2.3.2. Liên kết nhãn với FEC

Khái niệm FEC: FEC là một nhóm các gói chia sẻ cùng yêu cầu chuyển tiếp
qua mạng. Tất cả các gói trong một nhóm như vậy được cung cấp cùng cách chọn
đường tới đích. Dựa trên FEC, nhãn được thoả thuận giữa các LSR lân cận từ lối vào
tới lối ra trong một vùng định tuyến, sau đó được sử dụng để chuyển tiếp lưu lượng
qua mạng.
Mỗi LSR xây dựng một bảng để xác định xem một gói phải được chuyển tiếp
như thế nào. Bảng này được gọi là cơ sở thông tin nhãn (LIB: Label Information
Base), nó là tổ hợp các liên kết nhãn với FEC.
FEC phụ thuộc vào một số yếu tố, ít nhất là là địa chỉ IP và có thể là cả kiểu lưu
lượng trong gói (thoại, dữ liệu, fax )
Lý do dùng FEC: Thứ nhất, nó cho phép nhóm các gói vào các lớp. Từ việc
nhóm này, giá trị FEC trong một gói có thể được dùng để thiết lập độ ưu tiên cho việc
xử lý các gói. Thứ hai, FEC có thể được dùng để hỗ trợ hiệu quả hoạt động QoS.
Việc kết hợp một FEC với một gói được thực hiện bằng cách sử dụng một nhãn
để định danh một FEC đặc trưng. Với các lớp dịch vụ khác nhau, phải dùng các FEC
khác nhau và các nhãn liên kết khác nhau. Trong một vài hệ thống, chỉ địa chỉ đích IP
mới được sử dụng để định danh FEC đặc trưng.
Các phương pháp liên kết nhãn: Hoạt động liên kết nhãn xảy ra tại LSR, trong
đó một nhãn được kết hợp với một FEC. Các phương pháp liên kết nhãn bao gồm:
Liên kết tại chỗ và liên kết xa: Liên kết tại chỗ là trường hợp khi chính bộ định
tuyến thiết lập quan hệ giữa nhãn với một FEC. Bộ định tuyến có thể thiết lập quan hệ
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-6-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
này khi nó nhận lưu lượng hay thông tin điều khiển từ một node lân cận. Liên kết xa là
hoạt động trong đó một node lân cận chỉ định một liên kết nhãn tới node cục bộ.
Liên kết đường lên và liên kết đường xuống: Liên kết nhãn đường xuống liên
quan tới phương pháp trong đó liên kết nhãn được thực hiện bởi LSR đường xuống,
còn đối với liên kết nhãn đường lên thì được thực hiện bởi LSR đường lên. Thuật ngữ
đường xuống chỉ hướng từ nguồn đến đích, còn đường lên là từ đích đến nguồn.

1.3. Hoạt động của MPLS
1.3.1 Hoạt động cơ bản
Cơ chế chuyển tiếp của MPLS được thực hiện bằng cách tra cứu trong một
bảng LIB đã định trước (là ánh xạ giữa giá trị nhãn và các địa chỉ của bước tiếp theo).
Một PHB (Per Hop Behavior) có thể được xác định ở mỗi LSR cho một FEC nào đó.
PHB xác định mức ưu tiên khi xếp hàng gói tương ứng với FEC và xác định chính
sách hủy gói (khi nghẽn mạch).
Các gói tin có thể có cùng LER lối vào và ra nhưng FEC khác nhau. Khi đó,
chúng được đánh nhãn khác nhau, được sử lý theo PHB khác nhau ở các LSR, và có
thể được vận chuyển qua mạng theo các LSP khác nhau.
Về cơ bản MPLS phân lưu lượng vào các loại FEC. Lưu lượng thuộc một FEC
sẽ được chuyển qua miền MPLS theo một đường LSP. Từng gói dữ liệu sẽ được xem
như thuộc một FEC bằng cách sử dụng các nhãn cục bộ
MPLS thực hiện bốn bước sau đây để chuyển gói tin qua một miền MPLS:
Bước 1-Báo hiệu
Với bất kỳ loại lưu lượng nào vào mạng MPLS, các bộ định tuyến sẽ xác định
một liên kết giữa nhãn với lớp chuyển tiếp FEC của lưu lượng đó. Sau khi thực hiện
thủ tục liên kết nhãn, mỗi bộ định tuyến sẽ tạo các mục trong bảng cơ sở thông tin
nhãn LIB. Tiếp đó, MPLS thiết lập một đường chuyển mạch nhãn LSP và các tham số
QoS của nó.
Để thực hiện được bước 1 cần phải có hai giao thức cho phép trao đổi thông tin
giữa các bộ định tuyến là:
- Giao thức định tuyến bên trong một miền để trao đổi thông tin giữa các bộ
định tuyến.
- Giao thức phân bổ nhãn.
Giao thức định tuyến cho phép xác định cấu trúc cũng như tình trạng hoạt động
hiện thời của mạng. Dựa vào các thông tin đó, một LSP có thể được gán cho một FEC.
Như vậy giao thức định tuyến phải có khả năng thu thập và sử dụng thông tin để hỗ trợ
các yêu cầu QoS của FEC.
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2

-7-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
Các nhãn được gán cho các gói ứng với FEC của nó. Vì giá trị của nhãn chỉ
mang tính cục bộ giữa hai bộ định tuyến kề nhau nên cần phải có cơ chế đảm bảo tính
xuyên suốt giữa các bộ định tuyến trên cùng LSP nhằm thống nhất về việc liên kết giá
trị nhãn với FEC. Như vậy cần có một giao thức để phân bổ nhãn giữa các LSR.
Bước 2- Dán nhãn
Khi một gói đến bộ định tuyến LER đầu vào, LER sau khi xác định các tham số
QoS sẽ phân gói này vào một loại FEC, tương ứng với một LSP nào đó. Sau đó, LER
gán cho gói này một nhãn phù hợp và chuyển tiếp gói dữ liệu vào trong mạng. Nếu
LSP chưa có sẵn thì MPLS phải thiết lập một LSP mới như ở bước 1.
Bước 3- Vận chuyển gói dữ liệu
Sau khi đã vào trong mạng MPLS, tại mỗi LSR gói dữ liệu sẽ được xử lý như
sau:
- Bỏ nhãn các gói đến và gán cho chúng một nhãn mới ở đầu ra (đổi nhãn).
- Chuyển tiếp gói dữ liệu đến LSR kế tiếp dọc theo LSP.
Bước 4- Tách nhãn
Bộ định tuyến biên LER ở đầu ra của miền MPLS sẽ cắt bỏ nhãn, phân tích tiêu
đề IP (hoặc xử lý nhãn tiếp theo trong ngăn xếp) và chuyển tiếp gói dữ liệu đó đến
đích.
1.3.2. Định tuyến
Khái niệm định tuyến trong mạng MPLS đề cập đến việc chọn LSP cho một
FEC nào đó. Nói chung các LSP có thể được thiết lập bằng một trong ba cách: Định
tuyến từng chặng (hop-by-hop), định tuyến hiện (ER-Explicit Routing) hoặc định
tuyến ràng buộc (CR-Constrained Routing). Dưới đây sẽ giới thiệu về các phương
pháp định tuyến này.
1.3.2.1. Định tuyến từng chặng
Phương pháp này là tương đương với phương pháp được sử dụng hiện nay
trong các mạng IP truyền thống. Các giao thức định tuyến truyền thống chẳng hạn như
OSPF, BGP hay PNNI được sử dụng để thăm dò địa chỉ IP. Trong phương pháp này

mỗi LSR lựa chọn một cách độc lập tuyến kế tiếp với một FEC cho trước. Mỗi node
MPLS xác định nội dung của LIB bằng việc tham chiếu tới bảng định tuyến IP của nó.
Với mỗi lối vào trong bảng định tuyến, mỗi node sẽ thông báo một ràng buộc (chứa 1
địa chỉ mạng và 1 nhãn) tới các node lân cận.
Phương pháp định tuyến này hỗ trợ vài ưu điểm của MPLS như chuyển mạch
nhãn nhanh, có thể dùng ngăn xếp nhãn và các xử lý khác nhau với các FEC trên cùng
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-8-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
một tuyến. Tuy nhiên, do có hạn chế về các tham số trong giao thức định tuyến nên
định tuyến từng chặng không hỗ trợ tốt xử lý lưu lượng và các chính sách quản trị.
1.3.2.2. Định tuyến hiện (ER)
Định tuyến hiện tương tự với định tuyến nguồn. Trong phương pháp này không
một node nào được cho phép lựa chọn chặng kế tiếp. Thay vào đó một LSR được lựa
chọn trước, thường là LSR lối vào hay LSR lối ra, sẽ xác định danh sách các node mà
ER-LSP đi qua. Đường dẫn đã được xác định có thể là không tối ưu. Song do các
tuyến có thể chọn trước nên định tuyến hiện cho phép đơn giản hóa công việc quản trị.
Dọc đường dẫn các tài nguyên có thể được đặt trước để đảm bảo QoS cho lưu lượng
dữ liệu. Điều này làm cho kĩ thuật lưu lượng thực hiện dễ dàng hơn, các dịch vụ được
phân biệt có thể được cung cấp bằng cách sử dụng các luồng dựa trên các chính sách
hay các phương pháp quản lý mạng.
Hình 1.3: Định tuyến hiện
Hình 1.3 thể hiện ví dụ về định tuyến hiện. Các đường đi được xác định bắt đầu
tại bộ định tuyến lối vào A, sau đó tới B và D rồi ra tại F. Trong trường hợp này định
tuyến hiện không cho phép đường đi qua các LSR C và E. Các đường đi trong định
tuyến hiện được mã hóa trong bản tin yêu cầu nhãn và có thể được thiết lập bằng việc
sử dụng các bản tin LDP.
Cũng như các chức năng khác của MPLS, chức năng định tuyến hiện được chia
làm hai phần là điều khiển và chuyển tiếp. Thành phần điều khiển chịu trách nhiệm
thiết lập trạng thái chuyển tiếp dọc theo tuyến hiện. Thành phần chuyển tiếp sử dụng

trạng thái chuyển tiếp được thiết lập bởi thành phần điều khiển cũng như thông tin có
trong các gói tin để truyền chúng dọc theo tuyến hiện.
1.3.2.3. Định tuyến ràng buộc (CR)
Một thuật toán định tuyến có tính đến các yêu cầu về lưu lượng của nhiều luồng
và tài nguyên hiện có tại các node trong mạng được xem như định tuyến có ràng buộc.
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-9-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
Khi sử dụng định tuyến này, mạng có thể biết được mức độ sử dụng mạng hiện tại, dung
lượng còn lại của mạng và các dịch vụ được cam kết.
Các tham số được tính đến trong định tuyến ràng buộc có thể là đặc tính liên kết
(băng tần, trễ,…vv), hop count hay QoS. Các LSP được thiết lập có thể là các CR-LSP,
trong đó các thông tin ràng buộc có thể là các chặng định tuyến hiện hay các yêu cầu
QoS. Các chặng định tuyến hiện chỉ ra đường đi nào được dùng. Còn các yêu cầu QoS
chỉ ra các tuyến và các cơ chế xếp hàng hay lập lịch nào được sử dụng cho luồng lưu
lượng.
Khi sử dụng định tuyến ràng buộc, có thể một đường đi có cost tổng cộng lớn
hơn nhưng chịu tải ít hơn sẽ được lựa chọn. Tuy nhiên, trong khi định tuyến ràng buộc
gia tăng hiệu năng mạng thì nó cũng bổ sung thêm độ phức tạp trong việc tính toán
định tuyến vì đường dẫn được lựa chọn phải thoả mãn các yêu cầu QoS của LSP.
Định tuyến ràng buộc có thể được sử dụng cùng với MPLS để thiết lập các
LSP. IETF đã định nghĩa thành phần CR-LDP để làm cho việc thiết lập đường đi dựa
trên các ràng buộc trở nên thuận tiện hơn. Giao thức này sẽ được trình bày cụ thể trong
phần 1.4.
1.3.3. Các chế độ hoạt động
MPLS có thể hoạt động tương ứng với hai chế độ đó là:
 Chế độ khung
 Chế độ tế bào
1.3.3.1. Chế độ khung
Chế độ khung là thuật ngữ được sử dụng khi thực hiện chuyển tiếp gói với một

tiêu đề được bổ sung vào giữa tiêu đề lớp 3 và lớp 2 của gói tin (hình 1.4)
Hình 1. 4: Khung MPLS với PPP/Ethernet là lớp liên kết dữ liệu
Do nhãn MPLS được chèn thêm vào gói tin như vậy nên bộ định tuyến gửi
thông tin phải có phương tiện gì đó để thông báo cho bộ định tuyến nhận biết rằng gói
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-10-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
đang được gửi không phải là gói IP thuần mà là gói có nhãn (gói MPLS). Để thực hiện
chức năng này, một số dạng giao thức mới được định nghĩa trên lớp 2.
1.3.3.2. Chế độ tế bào
Chế độ tế bào là thuật ngữ được sử dụng khi chúng ta có một mạng các chuyển
mạch ATM hay mạng FR sử dụng MPLS trong mặt phẳng điều khiển để hoán đổi
thông tin VCI/VPI thay cho việc sử dụng báo hiệu ATM hay báo hiệu FR.
Hình 1. 5: Khung MPLS với ATM là lớp liên kết dữ liệu
Trong chế độ tế bào, nhãn được mã hoá trong các trường VPI/VCI hay DLCI
(xem hình 1.5 và hình 1.6). Sau khi quá trình trao đổi thông tin nhãn được thực hiện
trong mặt phẳng điều khiển, trong mặt phẳng chuyển tiếp, bộ định tuyến lối vào phân
chia các gói vào trong các tế bào ATM, dán nhãn cho chúng và thực hiện truyền. Các
ATM LSR trung gian xử lý các gói như một chuyển mạch ATM thông thường–chúng
chuyển tiếp tế bào dựa trên giá trị VPI/VCI và thông tin cổng vào. Cuối cùng, bộ định
tuyến lối ra tổng hợp các tế bào trở lại thành gói.
Hình 1. 6: Khung MPLS với FR là lớp liên kết dữ liệu
Chế độ tế bào còn được gọi là ATM được điều khiển nhãn (LC-ATM).
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
Ip header Data
DLCI Data
Shim header Ip header Data
DLCI Data
…
…

Gãi IP
T¹o nh·n
C¸c khung
FR
Ip header Data
VPI/VCI Data
Shim header Ip header Data
VPI/VCI Data
…
…
Gãi IP
T¹o nh·n
TÕ bµo ATM
-11-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
1.4. Các giao thức trong MPLS
Tham gia vào quá trình truyền thông tin trong mạng MPLS có một số giao thức
như LDP, RSVP, CR-LDP, MPLS-BGP. Trong phần này chỉ đề cập đến hai giao thức
cơ bản được sử dụng trong MPLS là CR-LDP và RSVP.
1.4.1. Giao thức phân bổ nhãn LDP
1.4.1.1. Giới thiệu chung
Giao thức phân phối nhãn được nhóm nghiên cứu MPLS của IETF xây dựng và
ban hành dưới tên RFC 3036. Phiên bản mới nhất được công bố năm 2001 đưa ra
những định nghĩa và nguyên tắc hoạt động của giao thức LDP.
Giao thức phân phối nhãn được sử dụng trong quá trình gán nhãn cho các gói
thông tin. Vị trí của giao thức LDP và các mối liên kết chức năng cơ bản của LDP với
các giao thức khác thể hiện trên hình 1.7. Giao thức LDP là giao thức điều khiển tách
biệt được các LSR sử dụng để trao đổi và điều phối quá trình gán nhãn/FEC. Giao thức
này là một tập hợp các thủ tục trao đổi các bản tin cho phép các LSR sử dụng giá trị
nhãn thuộc FEC nhất định để truyền các gói thông tin.

Một kết nối TCP được thiết lập giữa các LSR đồng cấp để đảm bảo các bản tin
LDP được truyền một cách trung thực theo đúng thứ tự. Các bản tin LDP có thể xuất
phát từ bất cứ một LSR (điều khiển đường chuyển mạch nhãn LSR độc lập) hay từ
LSR biên lối ra (điều khiển LSP theo lệnh) và chuyển từ LSR phía trước đến LSR phía
sau cận kề. Việc trao đổi các bản tin LDP có thể được khởi phát bởi sự phát hiện của
luồng số liệu đặc biệt, bản tin lập dự trữ RSVP hay cập nhập thông tin định tuyến. Khi
một cặp LSR đã trao đổi bản tin LDP cho một FEC nhất định thì một đường chuyển
mạch LSP từ đầu vào đến đầu ra được thiết lập sau khi mỗi LSR ghép nhãn đầu vào
với nhãn đầu ra tương ứng trong LIB của nó. LDP có thể hoạt động giữa các LSR kết
nối trực tiếp hay không trực tiếp.
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-12-
ỏn tt nghip i hc Chng 1: Tng quan v cụng ngh
T h à n h p h ầ n g i a o t h ứ c M P L S
T h à n h p h ầ n g i a o t h ứ c n o n - M P L S
M g r Q u ả n l ý L D P
D s c y B ả n t i n p h á t h i ệ n
S e s s B ả n t i n q u ả n l ý p h i ê n
A d v t P h á t h à n h L D P
N o t f B ả n t i n x á c n h ậ n
Hỡnh 1.7: V trớ giao thc LDP trong b giao thc MPLS
LDP nh ngha 4 loi bn tin: Bn tin thm dũ, Bn tin phiờn, Bn tin phỏt
hnh, Bn tin thụng bỏo. Bn loi bn tin ny cng núi lờn chc nng m nú thc hin.
Bn tin thm dũ (Discovery): Dựng thụng bỏo v duy trỡ s cú mt ca
mt LSR trong mng. Theo nh k, LSR gi bn tin Hello qua cng UDP
vi a ch multicast ti tt c cỏc b nh tuyn trờn mng con.
Bn tin phiờn (Session): thit lp, duy trỡ v xoỏ cỏc phiờn gia cỏc
LSR. Hot ng ny yờu cu gi cỏc bn tin Initialization trờn TCP. Sau khi
hot ng ny hon thnh cỏc LSR tr thnh cỏc i tng ngang cp LDP.
Bn tin phỏt hnh (Advertisement): Dựng to, thay i v xoỏ cỏc rng

buc nhón vi cỏc FEC. Nhng bn tin ny cng c mang trờn TCP. Mt
LSR cú th yờu cu mt liờn kt nhón t LSR lõn cn bt k khi no nú cn.
Nú cng phỏt hnh cỏc liờn kt nhón bt c khi no nú mun ti mt i
tng ngang cp LDP no ú s dng liờn kt nhón.
Bn tin xỏc nhn (Notification): Dựng cung cp cỏc thụng bỏo li, thụng
tin chn oỏn, v thụng tin trng thỏi. Nhng bn tin ny cng mang trờn TCP.
a s cỏc bn tin LDP chy trờn giao thc TCP m bo tin cy ca cỏc
bn tin (ngoi tr bn tin thm dũ).
1.4.1.2. Cỏc bn tin LDP
a) Tiờu LDP
o Th Minh Ngc D04VT2
-13-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
Mỗi một bản tin LDP được gọi là đơn vị dữ liệu giao thức PDU, được bắt đầu
bằng tiêu đề bản tin và sau đó là các bản tin LDP như đã được trình bày ở trên. Hình
1.8 chỉ ra các trường chức năng của tiêu đề LDP và các trường này thực hiện các chức
năng sau:
 Phiên bản: Chỉ số phiên bản của giao thức, phiên bản đang sử dụng hiện tại
là phiên bản 1.
 Độ dài PDU: Tổng độ dài của PDU tính theo byte, ngoại trừ trường phiên
bản và trường độ dài.
 Nhận dạng LDP: Nhận dạng không gian nhãn của LSR gửi bản tin này.
Bốn byte đầu tiên chứa địa chỉ IP được gán cho LSR để nhận dạng bộ định
tuyến. Hai byte cuối nhận dạng không gian nhãn bên trong LSR.Với LSR có
không gian nhãn lớn, trường chức năng này đặt về giá trị 0.
.
0
1 5 3 1
P h i ª n b ¶ n
§ é d µ i P D U

N h Ë n d ¹ n g L D P
N h Ë n d ¹ n g L D P
Hình 1. 8: Tiêu đề LDP
b) Mã hóa TLV
LDP sử dụng lược đồ mã hoá kiểu-độ dài-giá trị TLV (Type-Length-Value) để
mã hoá các thông tin mang trong bản tin LDP. Như chỉ ra trên hình 1.9, TVL được mã
hoá thành một trường 2 byte trong đó sử dụng 14 bít để đặc trưng cho kiểu, và 2 bit
(U, F) cho trường hợp LSR không nhận ra được kiểu, 2 byte tiếp theo là trường độ dài
và trường giá trị có độ dài thay đổi.
 Bit U (Unknown TLV): TLV không biết;
 Bit F (Forward Unknown TLV): chuyển tiếp TLV không biết;
 Trường kiểu: qui định các trường mà giá trị được dịch;
 Trường độ dài: xác định độ dài của trường giá trị;
 Trường giá trị: có thể chứa các TLV khác.
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
-14-
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ
0
1 5 3 1
K i Ó u
§ é d µ i
G i ¸ t r Þ
U F
Hình 1. 9: Mã hoá TLV
Dựa trên bản tin nhận được, khi bit U có giá trị 0, LSR sẽ gửi thông báo ngược
lại tới nơi phát và toàn bộ bản tin sẽ được bỏ qua. Nếu U có giá trị 1 thì mặc dù không
nhận ra kiểu, LSR không cần gửi thông báo phản hồi lại phía phát và vẫn xử lý phần
còn lại của bản tin như thể là bản tin chưa biết kiểu này không tồn tại.
Bit F chỉ được sử dụng khi bit U = 1 và bản tin LDP chứa bản tin chưa biết kiểu
này được truyền đi. Nếu bít F bằng 0 thì bản tin chưa biết kiểu sẽ không chuyển đi

cùng bản tin LDP chứa nó và nếu bit F=1 thì bản tin chưa biết kiểu sẽ chuyển đi cùng
bản tin LDP chứa nó.
c) Khuôn dạng chung
Khuôn dạng bản tin LDP
Hình 1. 10: Khuôn dạng các bản tin LDP
 Bit U: bit bản tin chưa biết, liên quan đến bản tin chưa biết kiểu. Nếu U=0
thì một thông báo sẽ được phản hồi lại cho phía gửi, còn nếu U=1 thì bản tin
không thể được thông dịch bởi phía nhận, lúc đó bản tin bị bỏ qua mà không
có phản hồi.
 Kiểu bản tin: Chỉ ra kiểu bản tin là gì.
 Độ dài bản tin: Chỉ ra chiều dài của các phần nhận dạng bản tin, các thông
số bắt buộc và các thông số tuỳ chọn.
 Nhận dạng bản tin: là một số nhận dạng duy nhất bản tin. Trường này có
thể được sử dụng để kết hợp các bản tin Thông báo với một bản tin khác.
Đào Thị Minh Ngọc – D04VT2
ID bản tin
Thông số bắt buộc
Thông số tuỳ chọn
U
Kiểu bản tin
Độ dài bản tin
-15-